隧道注浆材料及注浆参数
由于地层为透水性较强，注浆过程中实质是为了全面置换出土体水份和提高土体强度，常用注浆材料性能对比见表1。采用普通水泥+水玻璃+外加剂注浆材料可以起到改善、加固地层的效果。
表1 常用注浆材料性能对比
材料名称 主要特点及性能
水泥浆液 材料来源广泛，成本较低，无毒性，工艺简单，黏度随水灰比而变，可小至16s大至139s。凝结时间随水灰比的增加而延长，从数小时至数十小时，抗压强度较高，稳定性差，隧道加固图纸，在致密的土体中注浆较为困难。
水泥+水玻璃浆液 材料来源广泛，价格较低，对环境及地下水无毒性污染，浆液配制简单，可早强，凝胶时间可控制在几秒至几十分钟范围内，水玻璃波美度越小，胶凝越快，掺量越少，胶凝越快。结石体抗压强度较高。
⑴浆液配比采用PO32.5以上普通硅酸盐水泥，40 Be°以上水玻璃。其中，水泥浆水灰比控制在（0.8～1.2）：1，隧道加固方案，外加剂掺量占水泥用量的5%，水玻璃与水泥浆的体积比为1：1。
⑵ 注浆参数
1）注浆范围：考虑通道周边承载及开挖安全，依据勘测报告，设计推荐地层的加固强度为1.2Mpa，加固范围为隧道及周边外3m以内。
2）注入率：注入率是注入预定土层范围内浆液量Q（m3）与预定注入范围地层总体积V（m3）的比值。从实践经验知，淤泥质土壤保持在30以上注入率，则注入效果较明显，故注入率确定为30～50。
3）注入速度：一般情况下速度控制8～20 L/min的范围。
4）注入压力：注入压力是注浆施工效果好坏的关键因素之一。由现场实验注入的数据，经分析后确定注入压力为：预注P=0.3～1.0Mpa；补注P=1.0～1.5Mpa。
5）注浆孔布置：按注入范围内可获得全面加固的注入目的确定注入孔的间隔及布设方法，见图1。按照设计孔位，角度施做注浆孔，孔位由工作面向开挖方向呈辐射状，钻孔布置成圆形圈。
6）注入量：注入量可由下式计算：Q=λ×V；λ=n×a（1+β）式中：Q为注入量（L）；λ为注入率；V为加固土的体积（L）；a为填充率；β为损失系数。通常a（1+β）=0.8～0.95，β因土质条件不同差异极大，取值为0.1～1。
注浆试验设计。
3.1.1 注浆试验孔的布设：预设计孔深24m，并应满足入岩深度不小于5m，孔径110mm，外插角5～8°。
3.1.2 注浆材料的选取：水灰比0.6：1~1：1水泥单液浆；水泥水玻璃双液浆。
3.2 钻孔工艺：钻孔顺序：先钻周边孔后钻中央孔，从下而上逐孔作业。
3.3 顶管工艺。
3.3.1 采用大孔引导和钢管钻进相结合的工艺。
3.3.2 管件制作：钢管采用节长3m?108×6mm热轧无缝钢管，钢管接长时先将前一根钢管顶入钻好的孔内再联接，接头采用丝扣连接，丝扣长15cm（或内衬焊管40 cm）。一根钢管前端做成锥形，以防管头顶弯或劈裂。
3.3.3 管件接长:管件接长应满足受力要求，相邻管接头应前后错开，避免接头在同一断面。
3.3.4 顶管作业：将钢管安放在大臂上后，台车对准已钻好的引导孔，低速推进钢管，其冲击压力控制在1.8～2.0MPa，推进压力控制在4～6MPa。
3.4 接管。
3.4.1 当前一根钢管推进孔内，孔外剩余30～40cm时，开动凿岩机反转，使顶进联接套与钢管脱离，台车退回原位，大臂落下。
3.4.2 凿岩机再以冲击压力和推进压力低速顶进钢管。
3.5 注浆：根据隧道设计及地质资料采用一次全孔压注直至达到设计段长位置。
3.5.1 注浆施工工艺流程：测量放样→钻孔至设计长度→退钻→安设孔口管→安设注浆管道→注浆→清孔→填C30砂浆→注浆效果检查→结束
3.5.2 注浆顺序: 先注帷幕孔，后注中间孔。
3.5.3 注浆压力分析。注浆压力是影响注浆效果的关键因素，施工中必须认真对待。常规条件下，注浆压力主要与渗透地下水（涌水）压力（静水压力及动水压力）、裂隙大小和粗糙程度、浆液的性质和浓度、要求的扩散半径等有关，可按岩层裂隙与注浆压力关系或涌水压力与注浆压力关系确定，具体为：
注浆压力与涌水压力的关系
洞内注浆p=（0.2～0.5）H1×k
式中：H1――孔位至静水位高度（m）；
k――洞内修正系数，取1.2～2.0。
本隧道注浆压力经过现场实验取值为2MPa，前进式注浆，分段长度3~5m。
3.5.4 注浆操作要点：施做C20模筑砼止浆墙（必要时局部用钢筋加固），厚度1.5～2米。周边孔注浆采用低压力大注浆量注入围岩裂隙，每段注浆以注浆量控制注浆效果，达到注浆量停止。中央孔注浆为全孔一次压入式注浆。
3.5.5 注浆压力控制：注浆压力以孔口压力表显示的值为准。由注浆泵控制。当管路阻力≤0.2MPa时，可略去阻力损失，而由泵压来监控。泵压与油压的关系：HFV～5D型全液压注浆泵为：P泵=（P油～15）/1.4。按这个比例关系用油压来调控注浆压力值。
3.5.6 注浆量的确定：为了获得良好的固结及堵水效果，必须注入足够的浆液量，确保一定的有效扩散范围。但注浆量过大，扩散范围太远，将造成浆液的浪费及给开挖造成新的难度，浆液在地层中均匀扩散（帷幕注浆注浆范围为8.0m）。浆液单孔注入量Q根据扩散半径及岩层的裂隙进行估算，其值为：Q=π?r2 ? H?η?ρ(m3)
式中：r――浆液扩散半径（m）扩散半径2.0m左右；H――压浆段长度（m）； η――岩层裂隙率，一般取10～20%；ρ――浆液充填系数，约为0.8；注浆速度5L~110L/min。凝胶时间：本隧道凝胶时间取30~60S。
3.5.7 注浆速度的确定：注入速度的大小根据吸浆率、吸水率或着钻孔出水量确定。在无水孔可采用先压注单液水泥浆或清水的方法来测定钻孔的吸浆率；有水时，依据钻孔出水量和泵能力确定泵量：一般要求泵量不小于出水量。但当出水量大于泵的排量时，应在使泵满足要求的配比条件下，尽可能用大泵量注浆。
3.5.8 帷幕孔浆液凝胶时间的控制：（1）浆液的凝胶时间由浆液的浓度、配比决定，通过两液的泵量来调节。（2）注浆结束标准：在正常情况下，采用一定的压力注浆。当注浆压力达到或接近设计终压值时，结束注浆。（3）检查注浆效果：注浆孔都注满后，用钻取岩芯方法对注浆效果进行检查。对浆液扩散较为薄弱及钻孔渗水量大的部位需加孔补注压浆，直到达到要求规定和指标为止。
3.5.9 注浆异常现象的处理：（1）注浆过程中发生串浆现象，在有多台注浆机的条件下，应同时注浆，无条件时应将串浆孔及时堵塞。轮到该孔注浆时，再拔下堵塞物，用铁丝或细钢筋将孔内杂物清除并用高压风或水冲洗，然后注浆。（2）注浆浆量很大，压力长时间不升高，则应调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小泵量低压力注浆或间歇式注浆，使浆液在裂隙水中有相对停留时间，沿河隧道加固，以便凝胶，但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间。
3.5.10 开挖验证：注浆施工中，所有注浆孔都达到设计的注浆压力，检查成孔良好。固结改良效果良好，满足开挖设计要求。为下一步隧道施工提供了可靠的保障。
隧道加固方案|毅实加固(在线咨询)|沿河隧道加固由重庆毅实建筑加固工程有限公司提供。重庆毅实建筑加固工程有限公司（www.cqysjg.com）坚持“以人为本”的企业理念，拥有一支专业的员工队伍，力求提供好的产品和服务回馈社会，并欢迎广大新老客户光临惠顾，真诚合作、共创美好未来。毅实加固——您可信赖的朋友，公司地址：重庆市九龙坡高新区火炬大道101号城市日记，联系人：曾贤明。
